一种用于刮擦测试仪的摩擦头的制作方法

本发明属于刮擦测试仪技术领域，涉及一种用于刮擦测试仪的摩擦头。

背景技术：

刮擦测试仪是用于测试材料耐刮擦性能的装置，广泛应用于汽车行业，主要用来检测汽车内、外饰件中平滑、纹路塑料饰件的耐磨性。

现有的刮擦测试仪主要包括载样台、摩擦头、摩擦头支架和动力装置。使用时，将待测试的材料放置在载样台上并进行固定，之后将摩擦头放置在摩擦头支架上，并在摩擦头或摩擦头支架上放置所需重量的砝码，然后在动力装置的带动下，载样台带动待测试的材料沿预先设计的路线水平往复运动，通过摩擦头底部在材料上的不断摩擦以及摩擦后材料的状态，判断材料的耐刮擦性能。

目前所使用的摩擦头主要包括一根竖直的杆柱以及设置在杆柱底端并呈圆柱状的尼龙块。使用时，将杆柱固定在摩擦头支架上，并在杆柱上套设砝码，之后将尼龙块的底部与待测试的材料表面接触，通过尼龙块的底部与待测试的材料之间的相对运动产生摩擦作用。然而，这种类型的摩擦头存在许多问题，例如：

1、尼龙块更换不便，并且随着使用时间的增加，尼龙块底部会出现不均匀的磨损，影响了测试结果的准确性；

2、尼龙块呈圆柱状，其底部与待测试的材料之间的接触面为圆形面，因此在设计材料的运动路径时，需要设计成复杂的利萨如图形，不仅增加了测试过程的繁琐性，同时测试的重复性较差，进而影响了测试精度；

3、如果杆柱没有保持竖直状态，而发生了一定程度的倾斜，则会导致圆柱状的尼龙块底部无法完全与待测试的材料接触，导致测试无法正常进行。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于刮擦测试仪的摩擦头，提高了测试精度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于刮擦测试仪的摩擦头，该摩擦头包括杆柱、设置在杆柱底部的定位机构以及可拆卸地设置在定位机构底部的砂纸，所述的定位机构的底面为向下凸出的弧面，所述的砂纸与定位机构的底面相适配。砂纸可拆卸地安装在定位机构的弧形底面上，不仅便于更换砂纸，同时由于弧形底面最低处是一条水平线，因而将传统圆柱状尼龙块与待测试材料之间的圆形接触面换成了线接触，所以毋须再采用复杂的利萨如图形路径。

进一步地，所述的杆柱与竖直方向的夹角为0-5°。由于定位机构的底面为向下凸出的弧面，因此即使杆柱发生一定角度的倾斜，定位机构底部的弧面仍然会与待测试材料之间存在一条水平接触线。

进一步地，所述的定位机构包括套设在杆柱底部的定位环、固定设置在定位环底部的凸形体以及砂纸夹紧组件，所述的凸形体的底面为向下凸出的弧面，所述的砂纸设置在凸形体的底部，并与凸形体的底面相适配。砂纸夹紧组件用于夹持固定砂纸，实现砂纸的可拆卸安装。

进一步地，所述的杆柱底部与定位环之间采用螺纹连接。将杆柱的底部通过螺纹旋入定位环内，实现杆柱与定位环的固定连接。

进一步地，所述的凸形体的顶部开设有与定位环相适配的定位环安装槽，所述的定位环固定设置在定位环安装槽内。

进一步地，所述的定位环安装槽的底面为平面。杆柱的底部穿过定位环并紧紧抵在定位环安装槽的底面上，保证连接的稳固。

进一步地，所述的凸形体的顶面为平面，底面为弧面，所述的砂纸呈长条状，并且所述的砂纸弯曲成弧面后紧贴在凸形体的底面上。砂纸可以选用普通的长条状砂纸。使用时，裁取所需长度的砂纸，之后将砂纸弯曲成弧面后紧贴在凸形体的底面，并通过砂纸夹紧组件将砂纸固定在凸形体的底面。

进一步地，所述的凸形体的两端均开设有圆柱销安装槽，所述的砂纸夹紧组件包括一对分别设置在两圆柱销安装槽内的圆柱销，所述的砂纸的两端分别伸入两圆柱销安装槽内，并位于圆柱销与凸形体之间。将砂纸紧贴在凸形体的底面上之后，砂纸的两端放入圆柱销安装槽内，之后在两个圆柱销安装槽内放入圆柱销并压住砂纸，对砂纸的两端进行固定，实现砂纸的可拆卸安装。

进一步地，所述的砂纸夹紧组件还包括一对分别设置在凸形体两侧的弹性收紧条，所述的弹性收紧条同时套设在两圆柱销上。弹性收紧条具有弹性，在两个圆柱销安装槽内放入圆柱销之后，将其中一个弹性收紧条同时套在两个圆柱销的一端，并将另一个弹性收紧条同时套在两个圆柱销的另一端，进而通过两个弹性收紧条对两个圆柱销进行固定，使两个圆柱销保持在圆柱销安装槽内。

进一步地，所述的圆柱销的两端均开设有弹性收紧条安装槽，所述的弹性收紧条的两端均开设有与弹性收紧条安装槽相适配的通孔。通孔的内径略小于圆柱销的外径。将弹性收紧条的通孔套在圆柱销的弹性收紧条安装槽内，保证两个圆柱销、两个弹性收紧条的稳固连接。

本发明在实际应用时，根据测试标准中对摩擦头的粗糙度要求，选择合适目数的砂纸，并将砂纸裁切至所需尺寸后紧贴凸形体的底面，利用两个圆柱销、两个弹性收紧条对砂纸进行固定；之后将摩擦头整体安装在刮擦测试仪上，并根据需要在杆柱上套上合适重量的砝码，之后启动刮擦测试仪进行测试；试验过程中，刮擦测试仪的载样台带动待测试材料直线往复运动，使砂纸的底部与待测试材料表面相互摩擦，并在试样表面留下划痕，根据划痕的深浅判断试样的耐划伤性能。试样可为塑料板、涂有油漆和清漆的测试板等。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)通过利用两个圆柱销、两个弹性收紧条和凸形体两端的配合，将砂纸可拆卸地设置在凸形体底部，便于根据不同的测试要求更换不同粗糙度的砂纸，提高了载荷，或者当砂纸磨损后更换新的砂纸，提高了测试精度和测试灵活度，更换操作简单快速；

2)将传统圆柱状尼龙块与待测试材料之间的圆形接触面换成了砂纸的弧面底部与待测试材料之间的线接触，通过接触方式的改变，使得路径规划时可以毋须再使用复杂的利萨如图形路径，而直接采用往复直线路径即可，大大简化了路径设计的复杂度，且具有较好的测试重复性，进而保证了测试精度；

3)由于砂纸弯曲成与凸形体底面形状一致的弧面，因而即使杆柱发生一定角度的倾斜，该弧面仍然会与待测试材料之间存在一条水平接触线，使得线接触的状态能够始终保持，大大降低了对仪器调试的精确度要求，降低了操作的难度，提高了测试效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中凸形体的结构示意图；

图3为本发明中圆柱销的结构示意图；

图4为本发明中弹性收紧条的结构示意图；

图中标记说明：

1—杆柱、2—砂纸、3—定位环、4—凸形体、5—定位环安装槽、6—圆柱销安装槽、7—圆柱销、8—弹性收紧条、9—弹性收紧条安装槽、10—通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种用于刮擦测试仪的摩擦头，包括杆柱1、设置在杆柱1底部的定位机构以及可拆卸地设置在定位机构底部的砂纸2，定位机构的底面为向下凸出的弧面，砂纸2与定位机构的底面相适配。

其中，杆柱1与竖直方向的夹角为0-5°。

定位机构包括套设在杆柱1底部的定位环3、固定设置在定位环3底部的凸形体4以及砂纸夹紧组件，凸形体4的底面为向下凸出的弧面，砂纸2设置在凸形体4的底部，并与凸形体4的底面相适配。杆柱1底部与定位环3之间采用螺纹连接。

如图2所示，凸形体4的顶部开设有与定位环3相适配的定位环安装槽5，定位环3固定设置在定位环安装槽5内。定位环安装槽5的底面为平面。凸形体4的顶面为平面，底面为弧面，砂纸2呈长条状，并且砂纸2弯曲成弧面后紧贴在凸形体4的底面上。凸形体4的两端均开设有圆柱销安装槽6，砂纸夹紧组件包括一对分别设置在两圆柱销安装槽6内的圆柱销7，砂纸2的两端分别伸入两圆柱销安装槽6内，并位于圆柱销7与凸形体4之间。砂纸夹紧组件还包括一对分别设置在凸形体4两侧的弹性收紧条8，弹性收紧条8同时套设在两圆柱销7上。

如图3所示，圆柱销7的两端均开设有弹性收紧条安装槽9。如图4所示，弹性收紧条8的两端均开设有与弹性收紧条安装槽9相适配的通孔10。

在实际应用时，根据测试标准中对摩擦头的粗糙度要求，选择合适目数的砂纸2，并将砂纸2裁切至所需尺寸后紧贴凸形体4的底面，利用两个圆柱销7、两个弹性收紧条8对砂纸2进行固定；之后将摩擦头整体安装在刮擦测试仪上，并根据需要在杆柱1上套上合适重量的砝码，之后启动刮擦测试仪进行测试；试验过程中，刮擦测试仪的载样台带动待测试材料直线往复运动，使砂纸2的底部与待测试材料表面相互摩擦，并在试样表面留下划痕，根据划痕的深浅判断试样的耐划伤性能。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。